Mikä on Lyophilizer? Miten se toimii? Millrock Technology, Inc.

kylmäkuivain toimii kolmessa vaiheessa, joista ensimmäinen ja kriittisin on jäätymisvaihe. Oikea kylmäkuivaus, joka tunnetaan myös nimellä pakastekuivaus, voi vähentää kuivausaikoja 30%.

Pakastusvaihe

kylmäkuivain käyttää erilaisia menetelmiä valmisteen jäädyttämiseen. Pakastaminen voidaan tehdä pakastimessa, jäähdytetyssä kylvyssä (kuoripakastin) tai hyllyllä kylmäkuivaimessa. Lyophilizer jäähdyttää materiaalin alle sen kolmoispiste varmistaa, että sublimaatio, eikä sulaminen, tapahtuu. Tämä säilyttää materiaalin fyysisen muodon.

kylmäkuivain helposti jäätyy kuivattaa suuria jääkiteitä, joita voidaan valmistaa hitaalla jäätymisellä tai hehkutuksella. Kuitenkin biologisten materiaalien, kun kiteet ovat liian suuria, ne voivat rikkoa soluseinät, ja joka johtaa vähemmän-kuin-ihanteellinen pakastekuivaukseen tuloksia. Tämän estämiseksi pakastaminen tapahtuu nopeasti. Materiaaleille, joilla on taipumus saostua, voidaan käyttää hehkutusta. Tähän prosessiin kuuluu nopea jäätyminen, minkä jälkeen tuotteen lämpötilaa nostetaan, jotta kiteet voivat kasvaa.

primaarinen kuivausvaihe (sublimaatio)

kylmäkuivaimen toinen vaihe on primaarinen kuivaus (sublimaatio), jossa painetta lasketaan ja materiaaliin lisätään lämpöä, jotta vesi sublimoituu. Kylmäkuivaimen tyhjiönopeus sublimoituu. Lyophilizer kylmä lauhdutin tarjoaa pinnan vesihöyryn kiinni ja jähmettyä. Lauhdutin suojaa myös alipainepumppua vesihöyryltä. Noin 95% materiaalin vedestä poistuu tässä vaiheessa. Ensisijainen kuivaus voi olla hidas prosessi. Liika lämpö voi muuttaa materiaalin rakennetta.

sekundaarinen kuivausvaihe (Adsorptiovaihe)

kylmäkuivaimen viimeinen vaihe on sekundaarinen kuivaus (adsorptio), jonka aikana ionisesti sitoutuneet vesimolekyylit poistetaan. Nostamalla lämpötilaa korkeammaksi kuin primaarisessa kuivausvaiheessa sidokset katkeavat materiaalin ja vesimolekyylien välillä. Kylmäkuivattu materiaali säilyttää huokoisen rakenteen. Kun lyophilizer on suorittanut prosessin, tyhjiö voidaan rikkoa inertillä kaasulla ennen materiaalin tiivistämistä. Useimmat materiaalit voidaan kuivata 1-5% jäännöskosteuteen.